СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ КАЛИЯ И НАТРИЯ В СЛЮНЕ Российский патент 2006 года по МПК G01N33/84 G01N33/487 

Описание патента на изобретение RU2275638C2

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для определения количественного содержания калия и натрия в слюне. Калий и натрий - потенциалобразующие ионы, несущие в том числе ответственность за электрическую стабильность миокарда. Роль калия в нормальной жизнедеятельности организма чрезвычайно важна. Поэтому значение постоянства уровня калия в общей внутренней среде организма нельзя переоценить. Известно, что как гипер-, так и гипокалиемия способны вызвать в организме тяжелые расстройства: падение артериального давления, мышечные параличи, фибрилляцию желудочков, паралич дыхательных мышц. Калий в качестве потенциал образующего иона регулирует состояние мембран - главной морфофункциональной единицы обменных процессов, защитно-приспособительных и адаптационных реакций. Для обеспечения гомеостаза уровень калия в крови должен поддерживаться в узких пределах колебаний, так как выход за эти пределы как в сторону снижения, так и повышения дестабилизирует функциональное состояние жизненно важных систем и может привести к развитию необратимых изменений во внутренней среде организма. Одним из механизмов поддержания гомеостаза является гемато-саливарный барьер, его роль в организме доказана Л.Г.Комаровой (1990). О.П.Алексеевой (1994) показано, что содержание калия в слюне менее 16,2 ммоль/л является прогностическим критерием развития фибрилляции желудочков (авторское свидетельство SU №1831214 от 18.11.1993 г.). Кроме того, большое значение имеет коэффициент соотношения Na и К в слюне, отражающий состояние глюкокортикоидной функции надпочечников, что, в свою очередь. характеризует степень напряженияорганизма в условиях стресса (Казначеев В.П., 1986).

Известен способ определения калия и натрия в биологических жидкостях методом пламенной фотометрии по способу В.К.Колба и Е.С.Камышникова (Колб B.Г., Камышников B.C. Определение электролитов методом пламенной фотометрии // Клиническая биохимия. - Минск, Беларусь, 1976, с.184-186). Метод основан на способности элементов возбуждаться и испускать лучи света определенной длины волны при сжигании солей минеральных веществ в пламени. Излучения различных элементов выделяются посредством специальных светофильтров, при этом возникает фототок, который регистрируется гальванометром. Разведенную сыворотку сжигают в пламени с соответствующими фильтрами. Расчет производится по результатам сжигания контрольных растворов, содержащих известное количество калия или натрия с учетом разведения. Данный метод достаточно дорогостоящий, требует длительного времени для его осуществления. Этот метод принят нами в качестве прототипа.

Целью изобретения является создание дешевого и быстрого способа определения концентрации калия и натрия в слюне.

Поставленная цель решается предлагаемым способом, включающим парное воздействие ультразвука на слюну при различных температурных режимах, определение ее параметров по скорости прохождения ультразвука в сравнении с параметрами показателей, полученных путем параллельного пропускания ультразвука через дистиллированную воду (ДН2О) при аналогичных температурных режимах, и вычисление значений калия и натрия в ммолях на литр по определенным формулам.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

1 этап. Исследуемый утром, натощак, в течение 10 минут собирает слюну, после предварительного прополаскивания полости рта кипяченой водой. Собранный материал в объеме 4 мл центрифугируют в пробирке при 3000 оборотах в минуту в течение 10 минут, например, на центрифуге ОПН-8.

2 этап. В устройство для контроля биологических жидкостей (патент №2039978), где поддерживается температура 30±0,05°С, помещают дистиллированную воду. На устройство контроля подают сигнал частотой, изменяющейся на 1 МГц, из любой части диапазона от 3 до 20 МГц (например, от 7,0 до 8,0 МГц) с высокочастотного генератора (например, типа Г4-164), управляемого микроЭВМ. Установлено, что корректные измерения скорости ультразвука в слюне и ДН2О возможны при изменении частоты не менее, чем на 1 МГц в любой части диапазона от 3 до 20 МГц (например, от 7,0 до 8,0 МГц). (Для определения скорости ультразвука с помощью устройства для контроля биологических жидкостей необходимо знать номер резонансного пика j, вычисляемого но формуле (приведенной ниже), из которой видно, что j зависит от fj и от Δfj. В результате для корректного определения номера j необходимо измерить параметры не менее 7-9 пиков в зависимости от диапазона частот. Таким образом, при среднем Δfj порядка 140 КГц получается, что частота должна изменяться не менее чем на 1 МГц). Пьезоизлучатели устройства контроля преобразуют ВЧ-сигнал в ультразвуковой сигнал той же частоты, который распространяется в ДН2О, находящейся в акустической ячейке устройства (патент №2039978).

Пьезоприемник преобразует ультразвуковой сигнал в ВЧ-сигнал, которой поступает на ВЧ-микровольтметр (например, типа В3-57). Продетектированпый ВЧ-сигнал с выхода ВЧ-микровольтметра поступает на вольтметр постоянного тока (например, В7-53), также управляемый микроЭВМ.

В результате обработки данных, получаемых с пьезоприемника устройств для контроля биологических жидкостей, в памяти микроЭВМ фиксируются центральные частоты всех резонансных пиков в выбранном диапазоне частот (например, от 7,0 до 8,0 МГц) для дистиллированной воды. Затем в одну из акустических ячеек устройства, где поддерживается температура 30°±0,05°С, заливается слюна (предварительно отцентрифугированная 10 минут при скорости в 3000 оборотов), и аналогично в памяти микроЭВМ фиксируются центральные частоты всех резонансных пиков в том же диапазоне от 7,0 до 8,0 МГц для слюны. Затем микроЭВМ вычисляет среднюю разность частотного расстояния между резонансными пиками / j+1, / j и номер j выбранного резонансного пика до следующей формуле:

где N - число частотных расстояний между резонансными пиками в выбранном частотном диапазоне от 7,0 до 8,0 МГц.

Затем выбирают значения центральных частот резонансных пиков одного и того же номера для дистиллированной воды и слюны 30°±0,05°С и вычисляются соответствующие скорости ультразвука при температуре по формуле:

где Vs обозначает скорость ультразвука в каждой из исследованных сред: для дистиллированной воды s=(Н2О), для слюны s=s, R - радиус устройства для контроля биосред.

На основании результатов, полученных по данной формуле, вычисляют относительное изменение скорости ультразвука в слюне относительно дистиллированной воды при температуре 30°±0,05°С - акустический показатель слюны 30 (АПС30), измеряемый в промиллях

3 этап. Аналогично 2 этапу, в устройство для контроля биологических жидкостей (патент №2039978), помещают дистиллированную воду, но при поддерживаемой более высокой температуре 37°±0,05°С. На устройство контроля подают сигнал частотой, изменяющейся на 1 МГц, из любой части диапазона от 3 до 20 МГц (например, от 7,0 до 8,0 МГц) с высокочастотного генератора (например, типа Г4-164), управляемого микроЭВМ. Установлено, что корректные измерения скорости ультразвука в слюне и ДН2О возможны при изменении частоты не менее чем на 1 МГц в любой части диапазона or 3 до 20 МГц (например от 7,0 до 8,0 МГц). Пьезоизлучатели устройства контроля преобразуют ВЧ-сигнал в ультразвуковой сигнал той же частоты, который распространяется в ДН2О, находящейся в акустической ячейке устройства (патент №2039978). Пьезоприемник преобразует ультразвуковой сигнал в ВЧ-сигнал, который поступает на ВЧ-микровольтметр (например, типа В3-57). Продетектированный ВЧ-сигнал с выхода ВЧ-микровольтметра поступает на вольтметр постоянного тока (например, В7-53), также управляемый микроЭВМ. В результате обработки данных, получаемых с пьезоприемника устройства для контроля биологических жидкостей, в памяти микроЭВМ фиксируются центральные частоты всех резонансных пиков в выбранном диапазоне частот (например, от 7,0 до 8,0 МГц) для дистиллированной воды. Затем в одну из акустических ячеек устройства, где поддерживается температура 37°±0,05°С, заливается слюна из той же пробирки, что и на втором этапе (предварительно отцентрифугированная 10 минут при скорости в 3000 оборотов), и аналогично в памяти микроЭВМ фиксируются центральные частоты всех резонансных пиков в том же диапазоне от 7,0 до 8,0 МГц для слюны. Затем микро-ЭВМ вычисляет среднюю разность частотного расстояния между резонансными пиками / j+1, / j и номер j выбранного резонансного пика по следующей формуле:

где N - число частотных расстояний между резонансными пиками в выбранном частотном диапазоне от 7,0 до 8,0 МГц.

Затем выбирают значения центральных частот резонансных пиков одною и того же номера для дистиллированной воды и слюны и вычисляются соответствующие скорости ультразвука при температуре 37°±0,05°С по формуле:

где Vs обозначает скорость ультразвука в каждой из исследованных сред: для дистиллированной воды s=(Н2О), для слюны s=s, R - радиус устройства для контроля биосред.

На основании результатов, полученных по данной формуле, вычисляют относительное изменение скорости ультразвука в слюне относительно дистиллированной воды при температуре 37°±0,05°С - акустический показатель слюны 37 (АПС37), измеряемый в промиллях

4 этап. Полученные значения акустического показателя слюны при 30°±0,05°С и 37°±0,05°С подставляют в формулы для расчета калия и натрия.

1. К+(ммоль/л)=2,5916(АПС37)3-14,981(АПС37)2+35,355(АПС37)-16,831;

2. Na+(ммоль/л)=34600(АПС30-АПС37)4-30567(АПС30-АПС37)3+9184,6·(АПС30-АПС37)2-984,87(АПС30-АПС37)+48,807,

где АПС30 - относительная скорость ультразвука в слюне при температуре 30°С;

АПС37 - относительная скорость ультразвука в слюне при температуре 37°С.

Таким образом получаются значения натрия и калия в стандартных (система СИ) единицах.

Длительность получения результатов - 12 минут (включая время центрифугирования 10 минут).

Необходимая диагностическая точность определения К и Na в слюне составляет ±1 ммоль/л. Точность определения АПС предлагаемым способом составляет 10-5. Это позволяет вычислять из акустических измерений содержание К в слюне с точностью ±0,2 ммоль/л, а Na с точностью ±0,5 ммоль/л.

Конкретный пример использования предлагаемого способа

Выписка из истории болезни №10439. Больная Ш., 48 лет, доставлена в больницу №5 16.09.03., через 18 часов после начала заболевания, с диагнозом: ИБС: Острый Q инфаркт миокарда передней стенки (Киллип I). Диагноз установлен по общепринятым критериям ВОЗ и подтвержден повышением величины МВ-КФК до 125 ME и наличием «нового» зубца Q на ЭКГ. Лечение проводилось соответственно стандартам, без проведения тромболизиса (поздняя доставка больной в стационар). Состояние больной было стабильным, заболевание протекало без осложнений. На вторые сутки госпитализации уровень калия крови составил 3,8-3,9 ммоль/л (норма 3,5-5,1 ммоль/л) (здесь и далее нормы приведены по «Энциклопедии лабораторных тестов», 1997), натрия крови 138 ммоль/л (норма 136-146 ммоль/л), что соответствовало норме. Одновременно с кровью был сделан забор слюны по общепринятой стандартной методике и определены величины содержания в ней калия и натрия: 1) новым способом (на основе использования ультразвука) и 2) общепринятым способом (по методу Колба и Камышникова).

Результаты.

1) С помощью ультразвука определены следующие величины акустического показателя слюны: АПС30=1,858‰ (при +30°С); АПС37=1,757‰ (при +37°С). Затем вычислено количественное содержание калия и натрия в слюне путем подставления полученных величин в соответствующие формулы:

- К+=2,5916(1,757)3-14,981(1,757)2+35,355(1,757)-16,831=(2,5916×5,4239)-(14,981×3,087)+35,555(1,757)-16,831=14,0565-46,2463+62,47-16,831=13,4462 ммоль/л;

- Na+=34600(1,858-1,757)4-30567(1,858-1,757)3+9184,6(1,858-1,757)2-984,87(1,858-1,757)+48,807=34600(0,101)4-30567(0,101)3+9184,6(0,101)2-984,87(0,101)+48,807=(34600×0,0001)-(30567×0,001)+9184,6(0,01)-984,87(0,101)+99,47+48,807=3,46-30,567+91,846-99,47+48,807=14,076 ммоль/л

Таким образом количественное содержание в слюне калия и натрия, при определении предлагаемым способом, было равным 13,44 ммоль/л и 14,07 ммоль/л соответственно.

2) Количественное содержание в слюне калия и натрия по общепринятой методике было равным 13,35 ммоль/л и 14,1 ммоль/л соответственно.

Полученные величины содержания калия и натрия в слюне предлагаемым способом (на основе использования ультразвука) и общепринятым способом (методом пламенной фотометрии) были сопоставимы. При этом у пациентки было выявлено снижение содержания калия в слюне (норма 19-23 ммоль/л) при нормальном содержании натрия (норма 6,5-21,7 ммоль/л). Следует особо подчеркнуть, что содержание калия в крови данной пациентки было в пределах нормы.

Снижение содержания калия в слюне у больных с острыми формами ИБС ниже 16 ммоль/л является предиктором развития фибрилляции желудочков. В связи с этим терапия у данной пациентки была усилена внутривенным введением калия в составе поляризующей смеси. Заболевание после коррекции лечения протекало без осложнений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Клемин А.В. Скорость и коэффициент затухания ультразвука в тканях внутренних органов млекопитающих. Дисс... кан. биол. наук. - М., 1981.

2. Казначеев В.П. Адаптация и конституция человека. - Новосибирск: Наука, 1986. - 246 с.

3. Колб В.Г., Камышников B.C. Определение электролитов методом пламенной фотометрии // Клиническая биохимия. - Минск, Беларусь, 1976. - С.184-186.

4. Комарова Л.Г., Алексеева О.П. Новые представления о функции слюнных желез в организме (клинико-биохимический аспект) // Монография. - Н.Новгород. -1994. - 96 с.

5. Энциклопедия лабораторных тестов. Пер. с англ. Под ред. В.В.Меньшикова. - М.: Лабинформ, 1997. - 960 с.

Похожие патенты RU2275638C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ОСТРОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА 2002
  • Шаленкова М.А.
  • Михайлова З.Д.
  • Клемин В.А.
RU2228135C2
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОПУХОЛЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛЬНОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1993
  • Клемин Виктор Александрович
RU2082318C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ВНУТРИПРЕДСЕРДНОЙ БЛОКАДЫ I СТЕПЕНИ У ЛИЦ МОЛОДОГО ВОЗРАСТА С ТАХИКАРДИЕЙ 2011
  • Шаленкова Мария Алексеевна
  • Михайлова Зинаида Дмитриевна
  • Ржечицкая Марта Яковлевна
RU2485882C2
СПОСОБ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ РАЗВИТИЯ НЕКРОЗОВ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ КОРОНАРНЫМ СИНДРОМОМ 2005
  • Шаленкова Мария Алексеевна
  • Алексеева Ольга Поликарповна
  • Семенова Анна Константиновна
  • Басалгина Татьяна Александровна
RU2293328C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО БЕЛКА, БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ И ЛИПИДНЫХ КОМПОНЕНТОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ 2003
  • Клемин В.А.
  • Долгов В.В.
  • Клемина А.В.
RU2253115C2
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА У БОЛЬНЫХ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ 2005
  • Семенова Анна Константиновна
  • Алексеева Ольга Поликарповна
  • Балчугов Владимир Аркадьевич
  • Корнаухов Александр Васильевич
  • Анисимов Сергей Иванович
  • Коркоташвили Любовь Васильевна
RU2292557C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕМОГЛОБИНА, КОЛИЧЕСТВА ЭРИТРОЦИТОВ, ЛЕЙКОЦИТОВ, ТРОМБОЦИТОВ, ГЕМАТОКРИТА И СКОРОСТИ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ В ЦЕЛЬНОЙ КРОВИ 2005
  • Клемин Виктор Александрович
  • Долгов Владимир Владимирович
  • Тамарова Елена Николаевна
  • Розанов Евгений Валерьевич
  • Сорпова Ольга Викторовна
RU2289133C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АПОЛИПОПРОТЕИНА А1 И АПОЛИПОПРОТЕИНА В СЫВОРОТКИ КРОВИ 2013
  • Руденко Олег Владимирович
  • Клемин Виктор Александрович
  • Гурбатов Сергей Николаевич
RU2535142C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ МИКРОСОСУДИСТОЙ СТЕНОКАРДИИ У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА 1998
  • Кудрявцев С.А.
  • Алексеева О.П.
RU2133467C1
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ КАРДИОВАСКУЛЯРНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ОСТРОГО КОРОНАРНОГО СИНДРОМА С ПОДЪЕМОМ СЕГМЕНТА ST 2014
  • Шаленкова Мария Алексеевна
  • Михайлова Зинаида Дмитриевна
  • Климкин Павел Федорович
  • Куликанов Сергей Анатольевич
  • Погребецкая Вера Алексеевна
RU2567031C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ КАЛИЯ И НАТРИЯ В СЛЮНЕ

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для определения количественного содержания калия и натрия в слюне. Сущность способа: определяют изменение скорости ультразвука, пропускаемого через слюну при температурах 30°С и 37°С в сравнении с дистиллированной водой при тех же температурах. На основании полученных данных проводят расчет содержания калия и натрия в ммоль на литр по определенным формулам. Способ прост в исполнении, применение способа позволяет определить концентрацию калия и натрия в слюне в короткие сроки.

Формула изобретения RU 2 275 638 C2

Способ определения количественного содержания калия и натрия в слюне, включающий исследование слюны физическими методами, отличающийся тем, что определяют изменение скорости ультразвука, пропускаемого через слюну при температурах 30°С и 37°С в сравнении с дистиллированной водой при тех же температурах и вычисляют содержание калия и натрия в ммолях на литр по формулам

K+(ммоль/л)=2,5916(АПС37)3-14,981(АПС37)2+35,355(АПС37)-16,831,

Na+(моль/л)=34600(АПС30-АПС37)4-30567(АПС30-АПС37)3+9184,6(АПС30-АПС37)2-984,87(АПС30-АПС37)+48,807,

где АПС30 и АПС37 - относительная скорость ультразвука в слюне при температурах 30°С и 37°С соответственно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2275638C2

КОЛБ В.Г
и др
Определение электролитов методом пламенной фотометрии
Клиническая биохимия
Минск, 1976, с.184-186
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОПУХОЛЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТРОЛЬНОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1993
  • Клемин Виктор Александрович
RU2082318C1
КЛИМИНА Н.В
Изменение содержания электролитов в слюне, моче и поте человека при повторных тепловых воздействиях
Физиология человека
Электрическое сопротивление для нагревательных приборов и нагревательный элемент для этих приборов 1922
  • Яковлев Н.Н.
SU1997A1
RAINFRAY M
et al
Diagnostic des hypo et des hyperkaliemies
Rev
geriatr
Металлический водоудерживающий щит висячей системы 1922
  • Гебель В.Г.
SU1999A1

RU 2 275 638 C2

Авторы

Шаленкова Мария Алексеевна

Алексеева Ольга Поликарповна

Клемин Виктор Александрович

Михайлова Зинаида Дмитриевна

Даты

2006-04-27Публикация

2004-04-12Подача